В 1988 г. 22 января постановлением Президиума академии наук СССР на базе Отдела экологии и генетики микроорганизмов Института экологии растений и животных Уральского научного центра АН СССР был создан Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук (ИЭГМ УрО РАН) (директор-основатель Черешнев В.А.). В сложные 90-е годы Валерий Александрович сумел не только преодолеть все трудности и обеспечить поступательное развитие вновь созданного института, но и укрепить материально-техническую базу Института, сохраняя и развивая его научный потенциал.

Отдел селекции и генетики микроорганизмов Института экологии растений и животных УрО АН СССР (ИЭРЖ УрО РАН) наряду с отделом физики полимеров входил с 1971 г. в состав Пермской группы научных учреждений (ПГНУ). Его основал и возглавлял Роберт Алексеевич Пшеничнов. В 1978 г. Отдел переименован в Отдел экологии и генетики микроорганизмов. Было три научных подразделения: лаборатория популяционной генетики – заведующий Пшеничнов Р.А., лаборатория биохимии развития микроорганизмов – заведующий Коробов В.П., лаборатория геологической микробиологии – заведующий Оборин А.А.

С приходом первого директора, доктора медицинских наук, профессора Валерия Александровича Черешнева в институте стали активно создаваться новые научные подразделения микробиологического и иммунологического профиля, была организована библиотека (1988-2022), более 20 лет в которой проработала Желнина Л.А. (с 2000 по 2022г.).

Сразу же были организованы девять основных лабораторий, десятая была создана в 1991 г.

Лаборатория экологической генетики микроорганизмов –
заведующий, д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ
Пшеничнов Роберт Алексеевич

Под его руководством работали В.М. Колотов, Н.М. Никитина, В.Н. Вотяков, Ф.Н. Закиров, Е.М. Куклина, С.А. Куксина, О.Г. Лялина, И.Л. Масленникова. Основные направления научных исследований – изучение гетерогенности природных популяций Escherichia coli. В результате этих наблюдений был выделен новый природный штамм E. coli ЛЭГМ № 18 (ВКПМ В-6240), перспективный для производства колибактерина. В дальнейшем научные работы были посвящены оптимизации генно-инженерных биолюминесцентных бактериальных сенсоров (Микробиолюминесцентный Индикатор Токсичности – МИТ) для проведения экологического мониторинга природных объектов Пермского края, а также медико-биологических исследований. Р.А. Пшеничновым опубликованы 164 печатные работы, в том числе 5 монографий, 6 каталогов мутагенов. Он – автор 3 диагностических препаратов, выпускаемых НПО «Биомед» (г. Пермь), 6 авторских свидетельств и патентов.

В 1993 году в лаборатории начал работать к.м.н. Ширшов С.В, который в 1996 г. защитил докторскую диссертацию по специальности «аллергология и иммунология» и с 1997 г. стал заведовать этой лабораторией. В 2003 г. докторскую диссертацию защитила Куклина Е.М. На базе лаборатории в 2007 г. возникла лаборатория «иммунорегуляции». Изменение направления исследований – «гормональная регуляция клеток иммунной системы во время физиологической беременности» – позволило создать научную школу под руководством нового заведующего лабораторией. Новое направление исследований явилось продолжением тематики, инициируемой учителем С.В. Ширшева – Н.Н. Кеворковым (д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ). За время работы лаборатории под руководством С.В. Ширшева было защищено 9 кандидатских и 4 докторских диссертации по специальности «Аллергология и иммунология». Сотрудники лаборатории преподают в медицинском и классическом университетах, принимают активное участие в научном сообществе в России и за рубежом, имеют высокие индексы цитирования опубликованных ими статей. Школа «иммунологии репродукции» широко известна в России не только благодаря многочисленным публикациям в престижных отечественных и зарубежных журналах, но и 5 монографиям.

 

Лаборатория биохимии развития микроорганизмов –
заведующий, к.м.н. Коробов Владимир Павлович

Первыми сотрудниками лаборатории были основатели Отдела селекции и генетики микроорганизмов Коробов В.П. и Калюжная В.М., а также новые члены коллектива, к.б.н. Волкова М.А. и инженеры-исследователи Филатова Л.Б. и Кононова Л.И. Позднее была принята на работу к.м.н. Лемкина Л.М. (1994). Под руководством Коробова В.П. сотрудниками лаборатории защищены 3 кандидатские диссертации: Титовой А.В., Ерошенко Д.В. и Полюдовой Т.В., которая с 2023 г. руководит работой лаборатории. Помимо этого, в лаборатории продолжает заниматься научной работой д.м.н. Гейн С.В. и его ученица, к.б.н. Баева Т.А. Основное направление научных исследований – изучение роли эндогенных и экзогенных факторов роста популяций микроорганизмов: исследование продукции низкомолекулярных антибактериальных пептидных факторов в культурах стафилококков; молекулярно-клеточные механизмы нейроэндокринной регуляции функций иммунной системы; изучение иммунорегуляторных эффектов биологически активных соединений микробного и синтетического происхождения. Финансирование – бюджетное, в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИЭГМ УрО РАН. Кроме того, ведутся совместные исследования с сотрудниками других лабораторий. С 2000 г. сотрудниками лаборатории опубликовано более 200 работ в российской и зарубежной печати.

 

Лаборатория геологической микробиологии –
заведующий, к.г.-м.н. Оборин Александр Антонович

С 1991 г. руководит лабораторией Оборин А.А., доктор геолого-минералогических наук. Основное направление работы лаборатории – нефтегазопоисковая биогеохимия, внедрение в практику геологоразведочных организаций геохимических, геофизических и дистанционных методов, исследование биогеохимических процессов в районе формирования геохимических и геофизических полей над нефтяными и газовыми месторождениями, выявление постоянных, доминирующих и наиболее информативных компонентов естественных микробиоценозов в подземных водах и подпочвенных отложениях разведочных и нефтегазоносных площадей, определение качественного состава и динамики общей численности газоассимилирующих бактерий в зависимости от сезонов года и ансамбля факторов среды (температуры, влажности, инсоляции, показателей рН и Eh, концентрации питательных веществ в почве, агрегатного состава почвы и др.), анализ содержания тяжелых газообразных н-алканов в водных и почвенных образцах, отобранных в разные сезоны года в контуре нефтяных месторождений и за его пределами, а также в (контрольных) районах известных разбуренных непродуктивных структур. Среди сотрудников активное участие в работе лаборатории принимали участие кандидаты биологических наук Рубинштейн Л.М., Хмурчик В.Т., Чурилова Н.С. За время работы лаборатории опубликовано более 100 печатных работ различного уровня.

В 2006 г., в связи с реструктуризацией РАН и сокращением штатов научных сотрудников академических институтов, лаборатория была расформирована.

Лаборатория биоэнергетики –
заведующий, к.б.н. Ткаченко Александр Георгиевич

В 1993 г. Ткаченко А.Г. защитил докторскую диссертацию по специальности «биохимия, микробиология». В 1994-1996 гг. сотрудники лаборатории становились лауреатами стипендий Президента РФ, с 1996 г. неизменно поддерживаются грантами РФФИ, УрО РАН, Президиума РАН, Министерства промышленности, инноваций и науки Пермского края. В 2000 г. лабораторию переименовали в лабораторию адаптации микроорганизмов. Научное направление лаборатории с момента ее основания остается практически неизменным – изучение механизмов адаптации микроорганизмов к различным видам стресса и функциональной активности полиаминов в этом процессе. Существенную роль в развитии данного направления в тот временной период сыграло передовое отечественное научное оборудование – аппараты непрерывного культивирования микроорганизмов АНКУМ производства СКБ биологического приборостроения (г. Пущино). Научные работы публиковались сначала в ведущих отечественных научных журналах (Биохимия, Микробиология), а затем и в зарубежных изданиях, включая Archives of Microbiology, Research of Microbiology, FEMS Microbiology Letters и др. В 2012 г. вышла монография Ткаченко А.Г. «Молекулярные механизмы стрессорных ответов у микроорганизмов», которая широко используется как справочное и учебное пособие для научных сотрудников, аспирантов и студентов. В последние годы особое место в тематике исследований лаборатории занимают вопросы устойчивости бактерий к действию антибиотиков и оксидантов. Это создает широкие возможности для использования результатов исследований в медицинской практике. Сотрудниками успешно защищено 5 кандидатских диссертаций. В настоящее время в лаборатории работают 2 кандидата биологических наук. В 2010 году Ткаченко А.Г. присвоено почетное звание Заслуженный деятель науки РФ.

Лаборатория химического мутагенеза –
заведующий, к.м.н. Демаков Виталий Алексеевич

В лаборатории проводились работы как по теоретическим основам мутагенных и репаративных процессов в микроорганизмах, так и по оптимизации различных тест-систем. В 1998 г. Демаков В.А. защитил докторскую диссертацию по специальности гигиена, в 2001 г. стал профессором, в 2008 г. – избран членом-корреспондентом РАН. Новым направлением в научной деятельности лаборатории стало изучение теоретических и практических вопросов применения различных видов хроматографических процессов в биотехнологии. Сотрудниками, под руководством к.б.н. Сергеева В.В. были разработаны методики по очистке различных биологически активных веществ аффинной хроматографией с иммобилизованными эукариотическими клетками. В лаборатории кандидатами биологических наук Голясной Н.В., Максимовой Ю.Г., Максимовым А.Ю., Кузнецовой М.В., Ереминой А.А., а также Овечкиной Г.В. проводились исследования, посвященные химическому мутагенезу. Под руководством Плотниковой Е.Г. в 1998 г. в лаборатории выделилась группа по изучению биодеградации бифенилов. В дальнейшем основным направлением работы лаборатории стало биотехнологическое, связанное с биокатализом нитрилов и биологической очисткой окружающей среды от токсичных органических соединений. Лаборатория химического мутагенеза в 2010 г. была переименована в лабораторию молекулярной микробиологии и биотехнологии. В ней проводились исследования по двум направлениям: 1 – биокатализ органических соединений, главным образом, азотсодержащих, в том числе гетерогенный биокатализ, и 2 – биодеградация особо опасных загрязняющих веществ, в том числе бифенилов и хлорированных ароматических соединений. За время существования лаборатории было защищено 3 докторских и 15 кандидатских диссертаций, причем, Плотникова Е.Г. защитила докторскую диссертацию в 2010 г., Максимова Ю.Г. – в 2017 г.

В 2021 г., после кончины д.м.н., проф., чл.-корр. РАН Демакова В.А., лаборатория была разделена на 2 лаборатории: лабораторию молекулярной биотехнологии (заведующий, д.б.н. Максимова Ю.Г.) и лабораторию микробиологии техногенных экосистем (заведующий, д.б.н. Плотникова Е.Г.).

 

Лаборатория техногенных экосистем –
заведующий, к.б.н. Иларионов Сергей Александрович

Основные направления работы лаборатории – очистка и восстановление природных объектов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, исследование микроорганизмов подземных экосистем, а также изучение биоразлагаемых полимеров, получаемых на основе лактида и дикетопиперазинов, гуминовых кислот, имеющих различный генезис. Также уделялось внимание вопросу влияния тяжелых металлов на синтез экзоаминокислот и вопросу деметаллизации избыточного активного ила. В ходе этой работы был разработан биотехнологический метод детоксикации нефтезагрязненных почв с восстановлением растительного покрова. В лаборатории работали Иларионова С.Ю., Селезнев И.А., Назаров А.В., Ветлугаев А.А., Кольченко М.В., Овчинникова Т.В., Ковалевская Н.П. Сотрудниками лаборатории опубликована 61 печатная работа.

В 2006 г., в связи с реструктуризацией РАН и сокращением штатов научных сотрудников академических институтов, лаборатория была расформирована.

Лаборатория алканотрофных микроорганизмов –
заведующая, к.б.н. Ившина Ирина Борисовна

Идея открытия лаборатории – создание подразделения комплексных исследований одной из экологически значимых групп микроорганизмов – экстремотолерантных актинобактерий, способных использовать в качестве единственного источника углеродного питания жидкие и газообразные углеводороды, занимающих доминирующее положение в биотопах районов нефтяных загрязнений и таким образом связанных с деятельностью человека и участвующих в восстановлении затронутых этой деятельностью экосистем.

Актуальность исследования этой группы микроорганизмов не ослабевает и по сей день: на фоне крайне напряженной экологической ситуации предметом интенсивного изучения становятся микроорганизмы загрязненных сред, так называемые стресс-толеранты, играющие роль системы первичного реагирования на неблагоприятные изменения в среде обитания и инициирующие адаптивные реакции к быстро меняющимся условиям окружающей среды. Среди них особое место занимают аборигенные микроорганизмы, способные к разложению углеводородов в силу своих особенностей − наличия соответствующих ферментных систем для деградации, которые приводят к высокой эффективности обеззараживания этих сложных предельно восстановленных гидрофобных (поэтому труднодоступных для других микроорганизмов) субстратов.

В 1980-х годах, когда только начиналась работа в лаборатории, биология алканотрофов была изучена слабо, а систематика находилась в «столь плачевном состоянии», что идентификация выделенных из природы штаммов была крайне затруднительна. Исследования были начаты с изучения экологических закономерностей их расселения, характера взаимодействия со средой обитания и сопутствующей микрофлорой, разработки методов выделения этой трудно изолируемой группы микроорганизмов. Программа многолетних исследований включала различные направления работы – от адекватного сбора природного материала; изучения динамики микробных сообществ загрязненных территорий, биоразнообразия и функциональных свойств экологически значимых групп актинобактерий; выявления механизмов адаптации бактерий к экстремальным факторам среды; выделения доминантных видов и штаммов с высокой активностью оксигеназ классификации и таксономического описания культур на основе принципов полифазной таксономии, в том числе с использованием адаптированных для этих целей методов иммунохимического анализа; контроля аутентичности объектов; оценки их биотехнологической пригодности до собрания референтной коллекции биодеструкторов углеводородов разных классов, разработки на их основе катализаторов, пригодных для получения продуктов биосинтеза на углеводородном сырье, целевых интермедиатов синтеза биоактивных соединений, а также новых биопрепаратов углеводородокисляющего действия и природоохранных технологий, максимально приближенных к естественным процессам. Был проведен большой объем экспериментов не только в лабораторных, но и в полевых и экспедиционных условиях, что является довольно сложной задачей, ибо всегда связано с некомфортными жесткими условиями работы. Проведены они были в широком географическом диапазоне, начавшись в Пермском Предуралье, до районов Центральной России, Восточной и Западной Сибири, а также Белоруссии, Казахстана, Средней Азии. Однако в течение 1990-х и 2000-х годов из-за ограниченных финансовых возможностей для обеспечения масштабных экспедиционных исследований в местах разработки углеводородного сырья произошло сокращение пополнения коллекционного фонда бактериальными культурами, требующими повышенных трудовых и материальных затрат не только для их поддержания, но и получения самого природного материала.

За последние годы значительно расширен таксономический профиль генофонда Коллекции алканотрофов за счет введения в культуру и всестороннего изучения актинобактерий, свежевыделенных из экосистем с высокой антропогенной нагрузкой и адаптированных к разным типам загрязнения. Полученные данные составили основу выполненных и защищенных диссертаций. В 1997 г. Ившина И.Б. защитила докторскую диссертацию на тему «Бактерии рода Rhodococcus (иммунодиагностика, детекция, биоразнообразие). Под ее руководством защищено 3 докторских и 14 кандидатских диссертаций; под руководством Куюкиной М.С. – 2 кандидатские диссертации. В 2013 г. Ившина И.Б. была избрана член-корреспондентом, в 2016 г. – академиком РАН по отделению общей биологии.

Основу нынешней лаборатории составляют доктора биологических наук Куюкина М.С. и Криворучко А.В., кандидаты биологических наук Каменских Т.Н., Литвиненко Л.В., Рычкова М.И., Тарасова Е.В., Тюмина Е.А., Черемных/Иванова К.М. Количество молодых ученых – 50 % от общей численности научных сотрудников подразделения, средний возраст сотрудников – 42,8 года. В настоящее время выполняют диссертационные исследования 7 аспирантов и 6 магистрантов кафедры микробиологии и иммунологии ПГНИУ. В состав исследовательского коллектива ежегодно входит от 10 и более студентов, в основном обучающихся в Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ), являющихся участниками научной школы академика Черешнева В.А. и, как правило, от 4 и более учащихся городского биологического лицея, школ № 3, 7 и гимназии № 11 имени С.П. Дягилева.

Приоритет исследований подтвержден грантами и государственными субсидиями ФЦП РФ, РФФИ, РФФИ «Аспиранты», РНФ, МИГ. Результаты интеллектуальной собственности защищены в виде 22 патентов РФ и свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ на полезные модели и новые разработки, отмечены дипломами и медалями Международной выставки-конференции «Биоиндустрия 2012», Санкт-Петербург; Международной выставки Московского международного форума инновационного развития «Открытые инновации», 2012, Экспоцентр, Москва; 63-й Международной ярмарке техники и технических достижений, 2019, Белград, Сербия; IV Международного салона изобретений ISIF 2019, Стамбул, Турция; 73−75-й Международными техническими ярмарками International Technical Fair 2017, 2018, 2019, Пловдив, Болгария. Теперь перед лабораторией стоит задача – найти свою «нишу» на рынке научной продукции, чтобы превратить полученные результаты в источник прибыли для Пермского края и РФ. За последние 5 лет сотрудниками лаборатории во главе с академиком РАН Ившиной И.Б. вышли книга, Атлас-монография и 25 статей, преимущественно в зарубежных журналах с высоким импакт-фактором.

Труд сотрудников лаборатории отмечен различными наградами: премия Правительства РФ в области науки и техники (Ившина И.Б., Куюкина М.С., 2008), Демидовская премия для молодых ученых (Куюкина М.С., 1997), Строгановская премия (Ившина И.Б., 2014), премия Межрегионального микробиологического общества за лучшую научную публикацию молодого ученого (Черемных К.М., 2019), премия Пермского края I степени (Ившина И.Б., 2000; Куюкина М.С., 2013; Криворучко А.В., 2022) и II степени для молодых ученых (Ноговицына Е.М., 2011; Елькин А.А., 2013; Криворучко А.В., 2014; Тюмина Е.А., 2021; Лучникова Н.А., 2022) и др.

Лаборатория экологической иммунологии –
заведующий, д.м.н., проф. Черешнев Валерий Александрович

Первыми сотрудниками лаборатории помимо заведующего – директора института Черешнева В.А. стали старший научный сотрудник Плаксин Д.Ю. и ученый секретарь института, старший научный сотрудник Бахметьев Б.А.

В последующие годы в состав лаборатории вошли: Шилов Ю.И., Королевская Л.Б., Леденцов В.В., Маслов Ю.Н., Смолина Л.А., Ширшева И.В., Дианова Д.Г., Гончарова Т.Г., Старкова Е.А., Раев М.Б., Заморина С.А. В 1992 г. из медицинского института перешел работать к.м.н. Кеворков Н.Н., который с 1994 г. стал заведующим лабораторией, защитил в 1996 г. докторскую диссертацию и стал заслуженным деятелем науки РФ (1999). После преждевременного ухода из жизни Н.Н. Кеворкова заведующим лаборатории с 2004 г. до 2016 гг. был к.м.н., доцент Бахметьев Б.А., а с 2016 г. по настоящее время лабораторию возглавляет д.м.н., профессор Шмагель К.В., который работает в ИЭГМ с 1999 г.; докторскую диссертацию он защитил в 2003 г. по специальности «аллергология и иммунология».

Научные исследования лаборатории были посвящены проблемам экологической иммунологии, механизмам нейроэндокринной регуляции функций иммунной системы, технологии созданий новых неинструментальных методов иммуноанализа. Для решения проблем экологической иммунологии в конце 1980-х – начале 1990-х гг. по инициативе Черешнева В.А. и Демакова В.А. был создан Березниковский филиал института, первые экспериментальные исследования по влиянию условий калийных рудников на иммунную систему инбредных мышей были выполнены Барсуковым А.А. (с 1992 г. работает в онкологическом исследовательском центре Фреда Хатчинсона, Сиэтл, США, англ. Fred Hutchinson Cancer Research Center) и Бахметьевым Б.А. В эти же годы в Березниковском филиале работали Микулич Ю.В. и Верхоланцев Ю.А.

В 1991 г. для координации исследований в области экологической иммунологии в Перми прошел Всесоюзный пленум по экологической иммунологии, в работе которого приняли участие академик АН СССР Петров Рэм Викторович и чл.-корр. АМН СССР, профессор Хаитов Рахим Мусаевич.

С 1992 г. до конца 1990-х гг. были развернуты массовые обследования населения Пермской области, проживающих в экологически неблагополучных регионах с выездом сотрудников лаборатории в города Осу, Красновишерск. По материалам этих исследований был опубликован ряд статей, сделаны доклады на целом ряде представительных, в том числе и с выездом за границу, международных конгрессах.

Научные исследования лаборатории имели финансовую поддержку по программам Президиума РАН, Департамента промышленности и науки Пермской области и грантам РФФИ

В 1991 году с приходом в лабораторию Плаксина Д.Ю. и Раева М.Б. получило развитие направление, которое на первый взгляд не очень соответствовало основной научной теме исследований. Тогда еще не было в широком употреблении слово «нанобиотехнология». Но так получилось, что именно с «благословения» Валерия Александровича это направление получило «путевку в жизнь», а в дальнейшем доказало свое право на существование и развитие. В 2008 г. Раев М.Б. защитил докторскую диссертацию по специальностям «клиническая лабораторная диагностика» и «аллергология и иммунология», а с 2022 г. заведует вновь созданной лабораторией «Клеточной иммунологии и нанобиотехнологии».

В настоящее время в лаборатории работают академик РАН Черешнев В.А., член-корреспондент РАН Гаврилова Т.В., 3 доктора наук - Шмагель К.В., Шмагель Н.Г., Сайдакова Е.В. и 3 кандидата наук – Королевская Л.Б., Шилов Ю.И., Шилов С.Ю.

Следует заметить, что академик В.А. Черешнев, несмотря на свои высокие посты, продолжает работу в лаборатории со дня ее основания, оставаясь главным научным сотрудником лаборатории. Под его руководством совместно со Шмагелем К.В. была развернута работа с лабораторией инфекционных болезней Западного Резервного Университета Кейза (г. Кливленд, Огайо, США). Проводились совместные исследования в области иммунологии ВИЧ-инфекции. Основное внимание в работе уделяется двум проблемам: влиянию коинфекции гепатитом С на восстановление иммунной системы пациентов, получающих антиретровирусную терапию, и причинам развития иммунологического неответа на лечение у части ВИЧ-инфицированных больных. Исследования выполнялись при поддержке Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF Global, Национального института аллергических и инфекционных заболеваний (NIAID) Национального института здоровья США; РФФИ и УрО РАН. В результате проведенных работ были защищены 2 докторские диссертации: Шмагель Н.Г. (2018) и Сайдакова Е.В. (2021).

Лаборатория физиологии и генетики микроорганизмов –
заведующий, к.б.н. Октябрьский Олег Николаевич

В 1991 году на основе группы физиологии микроорганизмов была образована лаборатория физиологии микроорганизмов, позже переименованная в лабораторию физиологии и генетики микроорганизмов. В 1995 г. Октябрьский О.Н. защитил докторскую диссертацию по специальности «биохимия». В лаборатории работали Смирнова Г.В., Красных Т.А., Музыка Н.Г., Никитина Е.В., Брысова М.Н. Одно из основных направлений исследований лаборатории – изучение роли низкомолекулярных тиолов в ответе бактерий на стрессы, влияние физиологического состояния бактерий на устойчивость к антибиотикам, исследования биологической активности экстрактов лекарственных и кормовых трав. В 2005 г. Смирнова Г.В. защитила докторскую диссертацию по специальности «микробиология». Исследования сотрудников поддержаны 6 грантами РФФИ-Урал и 8 грантами УрО РАН и Президиума РФ для молодых ученых и грантом ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России». В настоящий момент работают 2 доктора (Октябрьский О.Н., Смирнова Г.В.) и 3 кандидата биологических наук (Музыка Н.Г., Самойлова З.Ю., Ушаков В.Ю.). В общей сложности в лаборатории защищено 9 диссертационных работ. Приоритет сотрудников лаборатории в рассмотренных выше направлениях признан в нашей стране и за рубежом и подтвержден большим числом публикаций в российских и международных журналах.

Лаборатория промышленной экологии и водной микробиологии –
Заведующий, к.т.н. Горшков Василий Андреевич

Основная научная деятельность сотрудников связана с вопросами охраны окружающей среды, в частности, в направлении снижения загрязненности и сокращения количества сточных вод. Разработаны технология очистки сточных вод Лысьвенского металлургического комбината, технология комплексной переработки отходов пивоварения, позволяющая получать белковый кормовой продукт, система оборотного водоснабжения теплоэнергетических установок ТЭЦ, способы утилизации регенератов Na- и H- катионитных фильтров. В 1995 г. Горшков В.А. защитил докторскую диссертацию на тему «Предотвращение загрязнения поверхностных вод шахтными водами».

В 2006 г., в связи с реструктуризацией РАН и сокращением штатов научных сотрудников академических институтов, лаборатория была расформирована.

В 2003 г. из состава лаборатории промышленной экологии и водной микробиологии выделилась лаборатория водной микробиологии, руководителем которой стал д.б.н., профессор Саралов Александр Иванович. В состав вновь организованного коллектива, кроме заведующего вошли: Чикин С.М., Банникова О.М., Мольков Д.В., Соломенный А.П., Беляева П.Г., все – кандидаты биологических наук, Галямина В.В. и Реутских (Цещинская) Е.М. Позднее добавились в 2006 г. к.б.н. Ковалевская Н.П. и в 2011 г. Шаравин Д.Ю. На протяжении существования лаборатории основными направлениями научных исследований были следующие:

– изучение экологии и биогеохимической деятельности водных микроорганизмов. Установлено широкое распространение фосфатаккумулирующих, железо- и фототрофных пурпурных несерных и бактерий в водах разного генезиса, изучены закономерности их распространения. По изучению биогеохимической деятельности микроорганизмов исследовались микробиологические процессы азота, фосфора и углерода, имеющие большое значение для очистки природных и сточных вод. В результате комплексных гидрохимических, микробиологических и альгологических исследований изучены: видовой состав альгофлоры водных объектов Пермского Предуралья, особенности сезонной динамики общей численности и продукции альго-бактериальных сообществ планктона и перифитона, функциональная роль фито- и бактериоперифитона реки Камы и её притоков, показано, что ведущее положение в самоочищении и биопродуктивности предгорных рек принадлежит фито- и бактериоперифитону.

– изучение роли бактерии рода Acinetobacter в микробной экологии человека. Выявлены местные штаммы Acinetobacter baumannii, способные длительно персистировать в больничной среде. Выявлены штаммы, у которых маркеры устойчивости к антибиотикам представлены на мобильных структурах – генных кассетах в составе интегронов класса 1. Получены данные о биосинтезе внутриклеточных полифосфатов клетками Acinetobacter calcoaceticus в аэробных условиях или полигидроксиалканоатов клетками Escherichia coli в анаэробных условиях. Выявлено, что у A. calcoaceticus с эффективной системой активного транспорта фосфат-ионов биосинтез ПФ регулируется не экзогенным ортофосфатом (как у E. coli), а внутриклеточным.

– изучение микробно-растительных симбиозов. Изучены метанотрофные и азотфиксирующие бактерии из Верхнекамского месторождения калийных солей. Оценена роль микробно-растительных симбиозов в повышении стрессоустойчивости зерновых культур в условиях Предуралья, оценена биологическая активность почвенных микробиомов.

С 2009 г. в лаборатории появилось новое направление – изучение микроорганизмов минералов и техногенных вод на территории Верхнекамского месторождения солей. Были выделены археи и галобактерии, основное внимание уделялось процессам и причинам сохранения жизнеспособности микробов в ископаемом состоянии, в частности в солях.

Лаборатория просуществовала до 2022 года, после кончины заведующего Саралова А.И., она была реорганизована. К тому времени состав коллектива несколько изменился. После смерти заведующего история коллектива продолжилась в составе лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии.

Лаборатория клеточной иммунологии и нанобиотехнологии –
заведующий, д.б.н. Раев Михаил Борисович

Лаборатория была организована в июле 2022 года решением Ученого Совета ИЭГМ УрО РАН. По существу, это было совершенно логичным решением, так как неформальная группа исследователей под опять же неформальным руководством Раева М.Б. весьма значительно «переросла» статус группы. Достаточно отметить, что на долю группы, состоящей из пяти человек в отдельные годы, приходилось выполнение исследований, финансируемых грантами РФФИ и РНФ в количестве от 5-ти до 8-ми в год в объеме свыше 20 млн руб. При организации лаборатории в состав коллектива влились сотрудники бывшей лаборатории водной микробиологии Беляева П.Г., Ковалевская Н.П., Шаравин Д.Ю., Цещинская Е., Галямина В.В., Соломенный А.П. Летом 2023 г. не стало к.б.н., с.н.с. Соломенного Александра Петровича.

Основные направлениями исследований в лаборатории:

– исследования в сфере клеточной иммунологии, а именно изучение биосовместимости наночастиц с клетками иммунной системы в in vitro моделях. Исследование влияния наночастиц, а также фетоплацентарных белков на дифференцировку и функциональную активность ключевых субпопуляций адаптивного иммунитета: Т-регуляторных клеток, Т-клеток иммунной памяти, Th17-клеток. В последние годы в сферу интереса попали миелоидные супрессорные клетки, способы их индукции и оценка дифференцировки и функциональной активности под воздействием фетоплацентарных белков;

– биотехнология наноразмерных материалов различной природы, предусматривающая разработку технологии получения таких материалов, исследование их структурно-морфологических характеристик, технологии функционализации наночастиц, конструирование на основе получаемых реагентов диагностических тест-систем в различных форматах и аранжировках;

– изучение структуры и разнообразия альго-бактериальных сообществ природных и техногенных экосистем, адаптационных возможностей и устойчивости ассоциативных микроорганизмов к экологическим факторам, включая стрессовое воздействие, а также возможности и перспективы применения культур микроводорослей для ремедиации техногенных экосистем.

Методическая и инструментальная база лаборатории, а также квалификация сотрудников позволяют в существенной степени самостоятельно обеспечивать свою работу биоматериалами (выделение и очистка биологических макромолекул из природных источников, синтез сорбентов для биоспецифической хроматографии, культивирование и модификация моноклональных антител, синтез и функционализации наночастиц различной природы и т.д.).

В настоящее время в составе лаборатории 11 сотрудников, из них 3 доктора наук: Раев М.Б., Заморина С.А. (пришла в лабораторию экологической иммунологии в 2015 году из лаборатории иммунорегуляции, где в 2013 году защитила докторскую диссертацию), Беляева П.Г. (докторскую диссертацию защитила в 2022 году), 7 кандидатов наук. На базе лаборатории выполняют свои исследования 3 аспиранта, 3 магистранта, 6 бакалавров. За год с небольшим существования лаборатории (с июля 2022 г. по октябрь 2023 г.) сотрудниками лаборатории опубликовано 45 работ в реферируемых зарубежных и отечественных изданиях, индексируемых в Scopus и Web of Science, получено 3 патента РФ. В 2023 году исследования поддерживаются пятью грантами РНФ.

Творческие заслуги сотрудников лаборатории отмечены наградами разного уровня: золотая медаль и Диплом РНОИ (Заморина С.А., 2014), Премия Пермского края I степени (Раев М.Б., 2014 и Заморина С.А., 2021) и II степени (Храмцов П.В., 2019), Орден им. В.И. Вернадского (Раев М.Б., 2019).

 

За время работы в ИЭГМ под руководством В.А. Черешнева защищено 7 кандидатских и 10 докторских диссертаций сотрудниками института, большая часть из которых заведуют лабораториями и сейчас. Черешнев В.А. является научным руководителем научной школы «Экологическая иммунология и биотехнология».

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН признан ведущим научным центром на Урале в области фундаментальных и прикладных исследований по микробиологии, биотехнологии и иммунологии. В институте интенсивно развиваются работы по молекулярной биологии и генетике микроорганизмов; в разное время совместные исследовательские проекты осуществлялись во взаимодействии с научными подразделениями Дальневосточного и Сибирского отделений РАН, Институтами РАН, университетами Москвы и Санкт-Петербурга; поддержаны грантами Президиума РАН, ФЦНТП, Росснауки, РФФИ, а также рядом международных научных фондов (НАТО, ИНТАС). Долговременные исследовательские программы выполнялись с зарубежными научными центрами Великобритании, Германии, Дании, США.

 

О работе защитного совета в ИЭГМ УрО РАН
(в период с 1995 по 2009 гг.)

Необходимость создания диссертационного совета в ИЭГМ УрО РАН была обоснована отсутствием в Уральском регионе советов подобного профиля; работа диссертационного совета по специальностям: «микробиология (биологические и медицинские науки)» и «аллергология и иммунология (медицинские науки)» служила интересам академических институтов, университетов и медицинских учреждений Уральского региона и Российской Федерации. В 1995 был утвержден приказом Минобрнауки России диссертационный совет на базе института по специальностям: 03.00.07. Микробиология (биологические, медицинские науки); 14.00.36. Аллергология и иммунология (медицинские науки). Председателем диссертационного совета стал Черешнев В.А., ученым секретарем – Ившина И.Б. Диссертационный совет работал с 1995 по 2009 гг. и обеспечивал научными и научно-педагогическими кадрами учреждения Уральского региона. В состав диссертационного совета входило 15 человек, из них 5 докторов наук по специальности 03.00.07. Микробиология (биологические науки), 5 докторов наук по специальности 03.00.07. Микробиология (медицинские науки), 5 докторов наук по специальности 14.00.36. Аллергология и иммунология (медицинские науки); из них штатных сотрудников ИЭГМ УрО РАН было 11 человек, что составляло 67 % от общего состава совета.

За этот период работы совета защищено 137 диссертации, в том числе 13 докторских и 124 кандидатских, из них 40 защищенных диссертаций выполнены сотрудниками, в том числе – 21 аспирантами ИЭГМ УрО РАН. География соискателей: Пермь, Оренбург, Тюмень, Киров.

Большинство сотрудников института совмещают работу на кафедрах, руководимых академиком В.А.Черешневым: кафедре иммунологии в ПГМУ им. акад. Е.А.Вагнера и кафедре микробиологии и иммунологии в ПГНИУ.

В 1999 г. академик Черешнев В.А. был избран Председателем УрО РАН, однако до 2001 г. оставался (по совместительству) директором ИЭГМ. С 2001 г. по 2003 г. Демаков В.А. исполнял обязанности директора института, а затем был избран директором. В апреле 2017 г. ИЭГМ вместе с другими институтами Пермского научного центра вступил в консорциум – Пермский федеральный исследовательский центр (ПФИЦ УрО РАН), где ИЭГМ стал одним из филиалов. С 2021 года – директор института, д.м.н., профессор Гейн Сергей Владимирович, ученик академика Черешнева В.А.

Общее направление научно-исследовательских работ Института соответствует профилю, определенному решениями Президиума РАН и УрО РАН при организации института – разработка фундаментальных проблем общей биологии, экологии и генетики микроорганизмов. С 1990 года в тематику Института были включены исследования в области экспериментальной и экологической иммунологии. За последние годы интенсивно развиваются работы в области молекулярной биологии и биотехнологии. Эти направления являются основными в работе института и по настоящий день.

По результатам исследований с 2001-2023 гг. опубликовано: 35 монографий, 11 учебников и учебных пособий, более 1350 статей в зарубежных изданиях и в центральной печати; получено более 30 патентов РФ на изобретения, выдано 9 свидетельств об установлении научных открытий.

В настоящее время в ИЭГМ работает 140 человек. Проводят научные исследования 70 сотрудников, в том числе 2 академика РАН, 1 член-корреспондент РАН, 18 докторов и 49 кандидатов наук.

В ИЭГМ проводится подготовка аспирантов по направлениям «Биология» и «Фундаментальная медицина». За последние 5 лет успешно окончили аспирантуру и защитили диссертационные работы 17 человек.

За прошедшие с начала основания института 35 лет, как уже было раньше отмечено, ряд лабораторий прекратил свое существование, однако появились новые подразделения. В настоящее время в институте девять лабораторий:

1. Лаборатория биохимии развития микроорганизмов – заведующая Полюдова Т.В.

2. Лаборатория молекулярной биотехнологии – заведующая Максимова Ю.Г.

3. Лаборатория адаптации микроорганизмов – заведующий Ткаченко А.Г.

4. Лаборатория микробиологии техногенных экосистем – заведующая Плотникова Е.Г.

5. Лаборатория алканотрофных микроорганизмов – заведующая Ившина И.Б.

6. Лаборатория экологической иммунологии – заведующий Шмагель К.В.

7. Лаборатория клеточной иммунологии и нанобиотехнологии – заведующий Раев М.Б.

8. Лаборатория иммунорегуляции – заведующий Ширшев С.В.

9. Лаборатория физиологии и генетики микроорганизмов – заведующий Октябрьский О.Н.

За время работы институтом проведено 25 научных конференций, причем 7, по инициативе Черешнева В.А., совершены на теплоходах по разным рекам, озерам, каналам России. Валерий Александрович на всех конференциях был председателем, ближайшими помощниками были Демаков В.А., Ившина И.Б., Коробов В.П., Еремина А.А. Все сотрудники принимали самое активное участие в подготовке и проведении мероприятий. До сих пор участники этих конференций с ностальгией, теплотой, благодарностью вспоминают Международные пароходные конференции, проводившиеся с начала 1990-х гг. по 2008 г.

Список конференций.

1. июль 1991. I Международная конференция «Проблемы токсикологии и прикладной экологии» (330 участников, в том числе 31-иностранец). Всесоюзная конференция «Экологические проблемы иммунологии (100 участников). Сопредседатели: Петров Р.В., Большакова В.Н. (Москва, Екатеринбург). Зам. председателя: Черешнев В.А.

Теплоход «В. Маяковский» по маршруту Москва-Пермь.

2. 11-19 мая1993. Международная конференция «Загрязнение окружающей среды. Проблемы токсикологии и эпидемиологии» «ICEPTE-93». Председатель: Черешнев В.А.

Иностранные участники: Кристофи Н., Рид П. Канингхэм К. (Эдинбург, Великобритания), Торп Д., Потсдам, Атласс Р.М. (Луисвиль, США), Сабо А. (Сегед, Венгрия).

Теплоход «В. Маяковский» по маршруту Москва – Пермь.

3. 17-24 июля 1995.

1. III The International Conf. on Environment Pollution (ICEP 95). Со-президенты: Черешнев В.А. (Россия), Рид П. (Великобритания). Вице-президенты: Гельфенбуйм И.В. (Россия), Кристофи Н. (Великобритания)

2. The International Conf. on Neuroimmuno-interactions and Environment (ICONE 95). St. Petersburg, Russia, Napier University, Scotland. Со-президент Корнева Е.А. (Россия), Фабрис Н. (Франция). Вице-президент Рыбакина Е., Зозуля А. (Россия).

Теплоход «Кронштадт» по маршруту С-Петербург-Кижи-Валаам-С-Петербург.

4. 12-18 сентября 1998.

1. IV Международная конференция «Проблемы загрязнения окружающей среды» (ICEP'98). Президент: Черешнев В.А. (Россия). Вице-президент: Атлас Р.М. (Луисвилль, США).

2. Рабочее совещание «Государственный экологический контроль». Руководитель Черешнев В.А.

Теплоход «Дмитрий Фурманов» по маршруту Москва-Углич-Горицы-Ярославль-Москва.

5. 18-25 сентября 2001.

1. V Международная конференция «Проблемы загрязнения окружающей среды» (ICEP 2001). Президент: Черешнев В.А. (Россия). Сопредседатели: Атлас Р.М. (Луисвилль, США), Казанцев В. (Россия).

2. Общенациональный экологический форум России. Руководитель: Черешнев В.А.

Теплоход «Дмитрий Фурманов» по маршруту Волгоград – Пермь.

6. 20-25 сентября 2005.

1. II Международная конференция «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биотехнологический потенциал» (ICOMID 2005). Председатель Черешнев В.А. Сопредседатели Ившина И.Б., Калакутский Л.В.

2. VI Международная конференция «Проблемы загрязнения окружающей среды» (ICEP 2005). Председатель: Черешнев В.А. Сопредседатели Атлас Р. (США), Демаков В.А.(Россия)

3. VII Национальный экологический форум (Всероссийский Экологический форум). Председатель: Черешнев В.А. Сопредседатели: Кузнецов О.Л., Расторгуев В.Н.

Теплоход «Павел Бажов» по маршруту Пермь-Казань-Пермь.

7. 28 сентября – 5 октября 2008.

1. III Международная конференция «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, экологические проблемы» (ICOMID-2008). Председатель Черешнев В.А. Сопредседатели Ившина И.Б., Калакуцкий Л.В.

2. VII Международная конференция «Загрязнение окружающей среды, адаптация, иммунитет» (ICEP 2008). Председатель Демаков В.А. Сопредседатели Зайцева Н.В. (Россия), Кристофи Н. (Великобритания).

Теплоход «Павел Бажов» по маршруту Пермь-Н. Новгород-Пермь

Активным участником оргкомитетов при проведении конференций являлся Смарцалов Константин Николаевич, работающий в институте с 1995 г.; был лаборантом лаборатории алканотрофных микроорганизмов с начала 2000-х годов. В настоящее время – главный специалист института по информационным технологиям.

С 2006 года Институт для молодых ученых начал проводить научные сначала Всероссийские и Региональные (2006, 2007), а затем с международным участием конференции и школы-конференции (2011, 2015). В последующие годы проведены: IX Всероссийский с международным участием конгресс молодых ученых-биологов «Симбиоз–Россия 2016», «Симбиоз–Россия 2019», «Симбиоз–Россия 2020».

В заключении следует отметить, что все годы сотрудники Института работают в полном взаимопонимании и согласии с дирекцией института, всегда встречают доброжелательное отношение к проблемам, что очень помогает в работе подразделений. Главная задача в современных условиях – сохранить высокую организованность коллектива и обеспечить оптимальные условия для творческой деятельности каждого сотрудника лаборатории, продолжая линию жизни научного подразделения по принципу разумной независимости и разумной подчиняемости предлагаемым обстоятельствам ради дела.